51. Инженерные методы преобразования строительных свойств оснований.
Конструктивные меры улучшения оснований: 1. устройство песчаных (грунтовых) подушек; 2. шпунтовое ограждение; 3. армирование грунта
Основные цели устройства песчаных подушек:
– уменьшить глубину заложения фундаментов при прорезке слабого слоя грунта (рис 1.) – уменьшить интенсивность давления от фундамента на слабый слой грунта
рис
1
Шпунтовое ограждение. Взятие грунта в обойму
мероприятие предназначено для исключения возможности выпора слабого слоя грунта из-под подошвы фундамента. В этом случае по периметру фундаментной плиты выполняется сплошная шпунтовая стенка, воспринимающая боковое давление грунта.
Механические методы (уплотнение грунтов)
Поверхностное уплотнение грунтов –
может производиться укаткой, трамбованием и вибрационным воздействием. Для этого используются катки, тяжелые трамбовки, сбрасываемые обычно с высоты 5...10 м, и виброплиты.
Методы глубинного уплотнения для сыпучих и связных грунтов имеют отличия, обусловленные различной способностью peaгировать на динамические воздействия.
Физико-химические методы (закрепление грунтов) Методы закрепления грунтов:
силикатизация, цементация, закрепление карбомидными смолами, термическое и электрохимическое закрепление
Cтруйная цементация технология, заключающаяся в использовании энергии высоконапорной струи цементного раствора для разрушения и одновременного перемешивании грунта с цементным раствором . После затвердевания раствора образуется новый материал — грунтобетон, обладающий высокими прочностными и деформационными характеристиками
52. Последовательность проектирования фундаментов на искусственном основании.
1) сбор нагрузок на обрез фундамента:
При расчете по деформациям необходимо рассматривать расчетные нагрузки с коэффициентом перегрузки равным 1.
2) оценка инженерно-геологических и гидрологических условий площадки строительства;
3) выбор глубины заложения фундамента;
4) назначение предварительных размеров подошвы фундамента:
Предварительно площадь подошвы фундаментов определяется исходя из условий равновесия методом последовательных приближений:
5) проверка правильности подбора размеров подошвы фундамента (определение фактического давления на уровне подошвы фундамента):
При проектировании таких фундаментов проверятся условие:
где рII – среднее давление под подошвой фундамента, определяемое по формуле:
6) расчет осадки фундамента и сопоставление его с предельно-допустимыми значениями:
Производится расчет осадки одним из методов механики грунтов с проверкой выполнения условий :
7) расчет оснований по несущей способности (в случае необходимости);
8) учет слабого подстилающего слоя грунта:
Если на глубине z от подошвы фундамента находится слой грунта меньшей прочности, необходимо, чтобы обеспечивалось следующее условие:
9. Конструирование монолитного фундамента по полученным значениям b и l в соответствии с предъявляемыми конструктивными требованиями.
53. Виды структурно-неустойчивых грунтов и особенности проектирования фундаментов.
К структурно-неустойчивым грунтам относят :
лессовые просадочные грунты,
слабые водонасыщенные,
пылевато-глинистые засоленные и заторфованные грунты;
мерзлые и вечномерзлые грунты;
в определенной мере сюда могут быть отнесены насыпные грунты.
Несмотря на различие в условиях образования грунтов этой группы их объединяет общее свойство
– в природном состоянии эти грунты обладают структурными связями, которые при определенных воздействиях резко снижают свою прочность или полностью разрушаются (это может быть от быстро возрастающих, динамических, вибрационных нагрузок или физических процессов – повышение температуры мерзлых грунтов, обводнение лессовых или засоленных грунтов и т.п.)
Структурно-неустойчивые грунты часто называют региональными, т.к. эти грунты группируются преимущественно в определенных географо-климатических зонах (регионах).
При строительстве на структурно - неустойчивых грунтах кроме общепринятых для обычных условий решений требуется проведение комплекса специальных мероприятий, учитывающих их особые свойства.
Эти мероприятия разделяются на четыре группы:
1 группа: меры, предпринимаемые для исключения неблагоприятных воздействий на грунты.
2 группа: способы искусственного улучшения структурных свойств оснований, с помощью которых нейтрализуются последствия воздействия неблагоприятных факторов.
3 группа: конструктивные мероприятия, понижающие чувствительность зданий к неравномерным деформациям основания.
4 группа: применение специальных типов фундаментов.
Известны два вида грунтов, увеличивающих свой объем при внешних воздействиях и затем снижающих его при уменьшении этих воздействий:
пучинистые и набухающие.
Пучинистые грунты увеличивают свой объем при сезонном промерзании и резко уменьшают его при оттаивании
(к ним относятся пески мелкие и пылеватые, суглинки, глины и увлажненные крупнообломочные грунты с содержанием более 30% частиц размером менее 0,1 мм).
Набухающие грунты (некоторые глинистые грунты твердой и полутвердой консистенции) увеличивают свой объем (набухают) при замачивании водой и растворами серной кислоты. При снижении влажности набухающие грунты дают усадку, уменьшая свой объем.
Напряжения при пучении грунтов велики, они вызывают подъем зданий и сооружений с последующей мгновенной (катастрофической) осадкой, ведущей к деформациям, трещинам, кренам и др.